одного газу розрахунок теоретичних об'ємів повітря і продуктів згоряння здійснюється на підставі процентного складу компонентів, що входять в нього:
теоретичний об'єм повітря:
теоретичні обсяги продуктів згоряння повітря:
де - вологовміст газоподібного палива при розрахунковій температурі 10 ° C
Дійсні обсяги продуктів згоряння при надлишку повітря в газоходах визначаються за формулою:
Розрахунок обсягів продуктів згоряння при? gt; 1 зводять в таблицю.
Таблиця 1: Обсяги продуктів згоряння
Величина і розрахункова формулаПоверхность нагреватопочная камерагазоходекономайзерКоеффіціент надлишку повітря за поверхнею нагріву 1,051,151,25Средній коефіцієнт надлишку повітря в поверхні нагрівання 1,051,11,2Действітельний обсяг водяної пари 2,162,172,18Полний об'єм газів 11,1811,6712,64Об'емная частка трьохатомних газів 0,0900,0870,080Об'емная частка водяної пари 0,1930,1860,172Об'емная частка трьохатомних газів і водяної пари 0,2830,2730,252
3. Розрахунок ентальпії повітря та продуктів згоряння
Для всіх видів палива ентальпії теоретичних об'ємів повітря і продуктів згоряння, в кДж/м3, при розрахунковій температурі oС, визначають за формулами:
;
.
Ентальпія продуктів згоряння при надлишку повітря? gt; 1
У наведених формулах:
теплоємність відповідно повітря, трьохатомних газів, азоту та водяної пари, [5, таблиця П1], - коефіцієнт надлишку повітря за поверхнею нагріву,.
Оскільки на даному етапі розрахунку температура газів за тією чи іншою поверхнею нагріву ще невідома, розрахунок ентальпій газів робиться на весь можливий за даною поверхнею діапазон температур.
Результати розрахунку ентальпій газів при дійсних надлишках повітря зведемо в таблицю.
Таблиця 2: Ентальпії продуктів згоряння
Поверхность нагреваТемпература за поверхнею, oCТопочная камера +2000
, 96
12247,092912
122538091
15815Газоход +1100
297615282,70
, 263057
3482Економайзер 300
, 43
, 111148
1 848
За результатами розрахунку будується діаграма.
4. Тепловий баланс парового котла
Розподіл теплоти, що вноситься в котел при спалюванні палива, на корисно використану теплоту і теплові втрати носить назву теплового балансу. Тепловий баланс складається на 1 м 3 газоподібного палива. Рівняння теплового балансу має вигляд:
де - располагаемая теплота палива;
Q1- корисно використовувана теплота для виробництва водяної пари;
Q2- втрати теплоти з газами;
Q3- втрати теплоти від хімічної неповноти згоряння;
Q4- втрати теплоти від механічної неповноти згоряння;
Q5- втрати теплоти в навколишнє середовище;
Q 6 -Втрати з фізичної теплотою шлаків;
Якщо віднести всі доданки теплового балансу до располагаемой теплоті і висловити їх у відсотках, то рівняння теплового балансу прийме вигляд:
У зв'язку з тим, що в котлі спалюється газ, то q 4 і q 5 відсутні.
Коефіцієнт корисної дії котельного агрегату (брутто) визначається з даного рівняння:
Располагаемая теплота газоподібного палива визначається з рівняння:
Втрата теплоти з газами визначається за формулою:
де Jух - ентальпія відхідних газів при,
визначається по діаграмі;
- коефіцієнт надлишку повітря за економайзером,=1,25;
- ентальпія повітря при температурі в котельні tхв=30 ° C, визначається за формулою:
.
Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння залежить від роду палива і типу топкового пристрою. При спалюванні природного газу.
Втрата теплоти від зовнішнього охолодження для стаціонарних парових котлів приймається=1,7% [5, рис.2] при продуктивності котла D=10.
Розподіл по окремих елементах котельного агрегату, провадиться пропорційно кількості теплоти, віддавати продуктами згоряння у відповідному елементі і враховується введенням коефіцієнта збереження теплоти:
Повний кількість корисно використовуваної теплоти Q1 для виробництва водяної пари визначається за формулою:
де D - паропродуктивність агрегату, D=10000 кг/год;
i" , i ', iп.в - ентальпія, відповідно сухої насиченої пари, котлової і живильної води, при P=0,7МПа,
де св - теплоємність живильної води, приймають рівно...
